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不是烹饪书实验室的实验设计项目

女孩吹泡泡实验设计项目不是中学科学的烹饪书实验室

实验设计是一个大概念的总称!科学教育学曾经让我们用漂亮的蝴蝶结把它包装起来,称之为“科学方法”。为了实践好的科学,理解构成科学方法的每一个谨慎步骤的目标是绝对有价值的。但是,让我们面对现实吧……如果我们想让我们的学生理解科学领域令人难以置信的深度和广度,那么我们必须教他们跳出框框,思考得更大!

现在,三维框架下一代科学标准让我们科学老师让我们的学生像科学家一样思考。让我们来看看科学实践:

  • 提出问题并定义问题
  • 开发和使用模型
  • 计划并进行调查
  • 分析和解释数据
  • 运用数学和计算思维
  • 构建解释和设计解决方案
  • 从证据中进行辩论
  • 获取、评估和交流信息

当我第一次试着思考这个问题时,我感到一种巨大的压倒感!我是否一下子涵盖了所有这些实践?我要把它们分散到今年的课程中去吗?如果我不刻意教授这些技能,我怎么能要求我的学生在学年的每一个实验中精确地测量和使用证据来进行论证呢?

再见了,烹饪书实验室

所以,这似乎是一个有趣的类比,但它帮助我思考所有这些…我完全是一个食谱厨师。我收集了大量的食谱。知道我所有的食谱都放在一个地方,按课程组织,随时准备在任何社交场合推出,这让我心平气和。我这样做是因为我必须遵循食谱,否则我会觉得我不会做饭!另一方面,我丈夫是个即兴厨师。他几乎从不看食谱。取而代之的是,他会检查一下我们手头上已经有了什么配料,然后他会开始切碎、切碎、炒制和脱胶。通常,他会想出一些我们喜欢的好吃的东西。但这将是一个和完成。他记不起他用了多少,更不用说他准备所有东西的顺序了。我肯定永远也不能再吃那顿饭了,他也不会。

好吧,那我要说什么?好的科学需要介于这两个极端之间的实验设计。这并不是一个每次都遵循同样方法的完美食谱。在大多数情况下,“烹饪书实验室”读起来像一个食谱,不允许真正参与科学实践,这不会帮助我们的学生理解科学到底是什么,更不用说感到兴奋了!科学试图回答的问题并不总是清晰和直接的。它需要正确的工具和精确的纪律,在使用它们的时候,它需要勤奋地写下下一个厨师的程序。但它也需要大量的、不带包袱的高级思维技能,从其他“厨师”那里汲取一些想法,以及一堆灵活和开放的思想。再见,烹饪书实验室!

也就是说,如果我们想让我们的学生实践好的科学,我们需要为他们提供一个良好的基础,在理解变量、使用各种工具测量、数据收集的精确性和准确性方面的精练技能。然后,我们需要给他们真正的机会把这些技能付诸实践。这时,他们将步入需要即兴发挥和创造力的科学领域。

让他们自己学习

“Dollar Store”洗手液和“Bath and Body Works”洗手液一样清洁手,还是使用全天然成分制成的“eco”品牌?露华浓的卸妆液比封面女郎的好买吗?当Luvs尿布漏水时,Huggies能撑得住吗?

把水倒进尿布里,用弹簧秤称一下能装多少。

这个以学生为中心的消费品测试项目帮助学生成为科学家,并带来一个平易近人、有趣的挑战!学生选择一种消费品,他们将从该产品的3到4个品牌中选择最优秀的品牌(例如:邦蒂、斯科特、布朗和商店品牌纸巾)。为了确定优势,学生将设计三个实验,每个实验测试产品的不同参数。

通过让学生选择他们想测试的消费品和品牌类型,提高学生的兴奋度和参与度。中学生喜欢被给予选择,让我告诉你——当你让他们为这个项目选择他们想要测试的产品时,他们会吃光,他们的伟大想法可能会让你大吃一惊!我曾让学生测试从胶粘熊(密度、水的大小变化、热水中的溶解度)、脸部湿巾(强度、口红条纹的效力、干燥前后的重量)、一次性尿布(体积保持水量、Velcro强度、内部聚合物质量)等。

其他产品理念:

  • 口香糖
  • 口红
  • 防晒霜
  • 卫生纸
  • 萨尔茨水域
  • 尿布品牌
  • 橙汁的种类
  • 手工香皂
  • 卸妆液
  • 肥料
  • 孩子们的泡沫的解决方案
  • 粘熊
测试不同品牌的小熊软糖的特性
测试不同品牌的小熊软糖的特性。
用砝码测试纸巾的强度
使用砝码测试纸巾的强度。
测试不同类型的洗手液的密度和粘度
测试不同类型的洗手液的粘度。

学生的实验测试应该产生定量的数据,并且应该是可以在教室里用可用的设备进行的测试。我把典型的设备(天平、弹簧秤、量筒、小砝码、尺子、秒表、烧杯等)都准备好了,他们要么知道如何使用这些设备,要么自己想出来/问我(这是很棒的询问!)如果有人想要对某件事进行公平的测试,我随时可以作为头脑风暴的合作伙伴。

障碍会导致留存率

在你的课堂上,学习将是显而易见的,因为你的学生合作想法,确定他们的变量,学习如何使用新工具,并努力运行公平的测试。不可避免的是,学生小组在深入研究他们正在测试的产品的特性时,会想出新的想法。他们可能会发现他们需要重新评估他们的实验设计,他们会从其他小组那里得到想法。

他们将评估同行的实验并提供反馈(你好,布鲁姆的分类法!)。最终,您的学生将需要使用索赔、证据和推理框架传达他们的结果。他们的声明将说明他们确定的产品的哪个品牌更优秀。他们的证据将是从测试中收集的数据。他们的推理将解释他们的证据如何支持他们的主张。

准备索赔、证据、论证幻灯片
准备一张索赔、证据、推理幻灯片,证明赏金是最好的!

在学年中你应该什么时候做这个项目?

在你学年的任何时候都可以尝试这个项目!在年初,它会让你的孩子们兴奋地去做真正的科学,它将为实验设计提供一个很好的基础。它可以作为一个有趣和新鲜的为期一周的休息(这击中科学实践标准!)如果你需要一个在学年中期或单位之间。它还可以用作年终项目,以评估您的学生在这一年中获得的技能!

我希望你和你的学生一起尝试这个项目。如果是这样,请在下面的评论中留下你的经历。我也想听听你们学生选择使用的创意产品!

我已经为这个项目准备了完整的教师笔记和学生资料袋。你可以点击下面的按钮找到它!

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